本发明涉及燃煤烟气处理技术领域，尤其是一种改性软锰矿处理燃煤烟气的方法。
背景技术：
煤碳是我国主要的能源结构，其产量占据我国一次能量产量的70％左右，成为我国能源应用过程中的主要支撑。煤碳中含有大量的废弃物，尤其是含有大量的硫氧化物和汞成分，在煤碳燃烧过程中，硫氧化物以二氧化硫的形态、汞成分以汞蒸气的形式，随着烟气排放在环境中，二氧化硫再与雨水接触形成酸雨，汞蒸气在遇到冷空气的条件下，跟随雨水返回地表，使得地表严重受到污染。
随着人们对环境质量的要求越来越高，对于废气排放过程中，也出现了严格的标准，这使得煤碳燃烧过程中，有必要将燃烧产生的烟气进行脱硫脱汞处理，使得烟气排放中的硫氧化物和单质汞的含量达标，降低烟气排放对环境的污染；现有技术中，同时脱硫脱汞的研究技术得到了研究，如专利申请号为201610149557采用低品位软锰矿进行脱硫脱汞处理；如专利号为200810118580提供脱硫脱汞剂等。
目前，由于专门的脱硫脱汞剂制备的原料难以获得，使得对烟气脱硫脱汞处理的成本较高；而采用软锰矿对烟气进行脱硫脱汞处理的方案，虽然其成本较低，并且能够在脱硫脱汞过程中，获得附加的硫酸锰产品，提高了产品的附加值；但是其对烟气脱硫脱汞脱除率较为不理想，对于脱硫脱除率能够达到70％左右，脱汞脱除率由传统的54％左右提高到64％左右，使得排放的烟气中，依然含有大量的硫、汞成分；为此，对于将烟气中的硫、汞成分的脱除率进一步的提高，依然是本领域技术人员不断努力的方向。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种改性软锰矿处理燃煤烟气的方法。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
一种改性软锰矿处理燃煤烟气的方法，包括以下步骤：
(1)将软锰矿采用微波辐射处理后，将其制备成粉末，得到矿粉；
(2)将Li2MnTiO4和MnFe2O4按照不为零的任意质量比混合后，将其置于温度为50-70℃中处理0.5-1.7h，加入4-12倍质量步骤(1)的矿粉，超声波处理10-30min，浇水，使得矿粉湿润，采用温度为130-210℃处理3-7min，得到改性矿粉；
(3)将改性矿粉填充在固定床反应器中，将燃煤烟气进入固定床反应器与填充的改性矿粉层接触反应后，燃煤烟气与改性矿粉接触反应的时间为20-30min，将其排出，即可。
所述的制备成粉末，是将微波辐射处理的软锰矿升温至300-600℃，浇水，使得软锰矿发生水热化反应，粉化，获得矿粉。
所述的微波辐射，微波功率为80-230W，微波辐射时间为15-33min。
所述的超声波，频率为40-70Hz。
所述的燃煤烟气，其通入固定床反应器的流速为10-15L/min。
所述的燃煤烟气，其温度为80-140℃。
所述的改性矿粉，在填充进入固定床反应器中前，还向其中加入有占改性矿粉质量3-11％的氧化铜粉末。
所述的改性矿粉，其粒度为20-80目。
所述的步骤，还包括在改性矿粉与燃煤烟气接触反应后，将其置于温度为40-70℃的水中浸泡、过滤。
与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：
通过将软锰矿微波辐射制备成矿粉后，将矿粉采用Li2MnTiO4和MnFe2O4的混合物料改性处理，使得软锰矿中的二氧化锰活性增强，对燃煤烟气中的硫氧化物以及单质汞的脱除更加精确，提高了对燃煤烟气中硫氧化物和单质汞的脱除率，使得对硫氧化物和单质汞的脱除率达到了96％以上，并且采用的原料易得，成本较低，处理过程中，还能获得附加值较高的硫酸锰产品，增大了对燃煤烟气处理的利润。
为了能够进一步的说明本发明创造的技术方案能够对燃煤烟气中硫氧化物和单质汞的脱除效率，本发明创造的研究者将实施例1-6的处理方法对下列模拟燃煤烟气进行脱硫脱汞处理，并对处理前后的模拟烟气中的硫氧化物、单质汞的含量检测，同时对处理模拟烟气后的改性矿粉采用温度为40-70℃的热水浸泡处理10-20min后，再将其过滤，并将滤液进行浓缩结晶，回收硫酸锰，检测硫酸锰的纯度，其结果如下表1所示：
模拟烟气是以氮气为载体，调整温度为70-150℃之间，向其中充入二氧化硫和单质汞，获得。
表1
由上表数据可以看出，对于改性软锰矿粉能够将燃煤烟气中的硫氧化物和单质汞的脱除率提高到96％以上，而且获得的附加产品的纯度较高，产品附加值较高，降低了燃煤烟气处理的成本，提高了经济效益。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
在某些实施例中，改性软锰矿处理燃煤烟气的方法，包括以下步骤：
(1)将软锰矿采用微波辐射处理后，将其制备成粉末，得到矿粉；
(2)将Li2MnTiO4和MnFe2O4按照不为零的任意质量比混合后，将其置于温度为50-70℃中处理0.5-1.7h，加入4-12倍质量步骤(1)的矿粉，超声波处理10-30min，浇水，使得矿粉湿润，采用温度为130-210℃处理3-7min，得到改性矿粉；
(3)将改性矿粉填充在固定床反应器中，将燃煤烟气进入固定床反应器与填充的改性矿粉层接触反应后，燃煤烟气与改性矿粉接触反应的时间为20-30min，将其排出，即可。
在某些实施例中，所述的制备成粉末，是将微波辐射处理的软锰矿升温至300-600℃，浇水，使得软锰矿发生水热化反应，粉化，获得矿粉。水热化反应，使得软锰矿粉化过程更加均匀，并且改变传统的软锰矿机械粉化造成的晶体结构破坏的缺陷，使得软锰矿粉化过程温和化，提高了软锰矿粉化后的活性，有利于提高燃煤烟气脱硫脱汞的脱除率。
在某些实施例中，所述的微波辐射，微波功率为80-230W，微波辐射时间为15-33min。
在某些实施例中，所述的超声波，频率为40-70Hz。
在某些实施例中，所述的燃煤烟气，其通入固定床反应器的流速为10-15L/min。确保燃煤烟气在固定床反应器中停留一定时间，提高与改性矿粉接触的时间，有利于提高脱除率。
在某些实施例中，所述的燃煤烟气，其温度为80-140℃。该温度条件下，能够使得软锰矿中的有效成分的活化能较高，有利于提高脱除率。
在某些实施例中，所述的改性矿粉，在填充进入固定床反应器中前，还向其中加入有占改性矿粉质量3-11％的氧化铜粉末。氧化铜粉末能够起到催化以及活化改性软锰矿粉的目的，提高脱除率。
在某些实施例中，所述的改性矿粉，其粒度为20-80目。
在某些实施例中，所述的步骤，还包括在改性矿粉与燃煤烟气接触反应后，将其置于温度为40-70℃的水中浸泡、过滤。实现了产品附加值的提高。
实施例1
改性软锰矿处理燃煤烟气的方法，包括以下步骤：
(1)将软锰矿采用微波辐射处理后，将其粉碎制备成粉末，得到矿粉；
(2)将Li2MnTiO4和MnFe2O4按照不为零的任意质量比混合后，将其置于温度为50℃中处理0.5h，加入4倍质量步骤(1)的矿粉，超声波处理10min，浇水，使得矿粉湿润，采用温度为130℃处理3min，得到改性矿粉；
(3)将改性矿粉填充在固定床反应器中，将燃煤烟气进入固定床反应器与填充的改性矿粉层接触反应后，燃煤烟气与改性矿粉接触反应的时间为20min，将其排出，即可。
在改性矿粉与燃煤烟气接触反应后，将其置于温度为40℃的水中浸泡、过滤。
实施例2
改性软锰矿处理燃煤烟气的方法，包括以下步骤：
(1)将软锰矿采用微波辐射处理，微波功率为80W，微波辐射时间为15min，升温至300℃，浇水，使得软锰矿发生水热化反应，粉化，得到矿粉；
(2)将Li2MnTiO4和MnFe2O4按照不为零的任意质量比混合后，将其置于温度为70℃中处理1.7h，加入12倍质量步骤(1)的矿粉，超声波处理30min，浇水，使得矿粉湿润，采用温度为210℃处理7min，得到改性矿粉；
(3)将改性矿粉填充在固定床反应器中，将燃煤烟气进入固定床反应器与填充的改性矿粉层接触反应后，燃煤烟气与改性矿粉接触反应的时间为30min，将其排出，即可。
在改性矿粉与燃煤烟气接触反应后，将其置于温度为70℃的水中浸泡、过滤。
实施例3
改性软锰矿处理燃煤烟气的方法，包括以下步骤：
(1)将软锰矿采用微波辐射处理，微波功率为230W，微波辐射时间为33min，升温至600℃，浇水，使得软锰矿发生水热化反应，粉化，得到矿粉；
(2)将Li2MnTiO4和MnFe2O4按照不为零的任意质量比混合后，将其置于温度为60℃中处理1.1h，加入11倍质量步骤(1)的矿粉，超声波处理20min，超声波频率为50Hz，浇水，使得矿粉湿润，采用温度为180℃处理5min，得到改性矿粉；
(3)将改性矿粉填充在固定床反应器中，将燃煤烟气进入固定床反应器与填充的改性矿粉层接触反应后，燃煤烟气通入固定床反应器的流速为10L/min，燃煤烟气与改性矿粉接触反应的时间为25min，将其排出，即可。
在改性矿粉与燃煤烟气接触反应后，将其置于温度为50℃的水中浸泡、过滤。
实施例4
改性软锰矿处理燃煤烟气的方法，包括以下步骤：
(1)将软锰矿采用微波辐射处理，微波功率为170W，微波辐射时间为25min，升温至500℃，浇水，使得软锰矿发生水热化反应，粉化，得到矿粉；
(2)将Li2MnTiO4和MnFe2O4按照不为零的任意质量比混合后，将其置于温度为50℃中处理1.7h，加入5倍质量步骤(1)的矿粉，超声波处理30min，超声波频率为40Hz，浇水，使得矿粉湿润，采用温度为210℃处理5min，得到改性矿粉；
(3)向改性矿粉加入有占改性矿粉质量3％的氧化铜粉末，填充在固定床反应器中，将燃煤烟气进入固定床反应器与填充的改性矿粉层接触反应后，燃煤烟气通入固定床反应器的流速为13L/min，燃煤烟气与改性矿粉接触反应的时间为25min，将其排出，即可。
在改性矿粉与燃煤烟气接触反应后，将其置于温度为50℃的水中浸泡、过滤。
实施例5
改性软锰矿处理燃煤烟气的方法，包括以下步骤：
(1)将软锰矿采用微波辐射处理，微波功率为120W，微波辐射时间为15min，升温至600℃，浇水，使得软锰矿发生水热化反应，粉化，得到矿粉；
(2)将Li2MnTiO4和MnFe2O4按照不为零的任意质量比混合后，将其置于温度为70℃中处理1.7h，加入7倍质量步骤(1)的矿粉，超声波处理17min，超声波频率为55Hz，浇水，使得矿粉湿润，采用温度为190℃处理6min，得到改性矿粉，其粒度为20目；
(3)向改性矿粉加入有占改性矿粉质量11％的氧化铜粉末，填充在固定床反应器中，将燃煤烟气进入固定床反应器与填充的改性矿粉层接触反应后，燃煤烟气通入固定床反应器的流速为14L/min，燃煤烟气与改性矿粉接触反应的时间为23min，将其排出，即可。
在改性矿粉与燃煤烟气接触反应后，将其置于温度为50℃的水中浸泡、过滤。
实施例6
改性软锰矿处理燃煤烟气的方法，包括以下步骤：
(1)将软锰矿采用微波辐射处理，微波功率为230W，微波辐射时间为20min，升温至500℃，浇水，使得软锰矿发生水热化反应，粉化，得到矿粉；
(2)将Li2MnTiO4和MnFe2O4按照不为零的任意质量比混合后，将其置于温度为65℃中处理0.9h，加入11倍质量步骤(1)的矿粉，超声波处理10min，超声波频率为70Hz，浇水，使得矿粉湿润，采用温度为190℃处理4min，得到改性矿粉，其粒度为80目；
(3)向改性矿粉加入有占改性矿粉质量8％的氧化铜粉末，填充在固定床反应器中，将燃煤烟气进入固定床反应器与填充的改性矿粉层接触反应后，燃煤烟气通入固定床反应器的流速为12L/min，燃煤烟气与改性矿粉接触反应的时间为27min，将其排出，即可。
在改性矿粉与燃煤烟气接触反应后，将其置于温度为63℃的水中浸泡、过滤。